Металлопластиковые окна

В настоящее время рынок окон изобилует множеством предложений различных производителей. Сегодня подобрать окна можно из дерева, пластика, металла, комплексных материалов, любой формы, цвета, характеристик.

Далее

Энергосберегающий стеклопакет

Современное пластиковое окно невозможно без качественного стеклопакета. Огромнейшую роль в производстве достойных стеклопакетов играет не только качество исполнения работы, но и качество исходного материала.

Далее

Пластиковое окошко

Все компании стараются быть первыми в изготовлении оконных профилей и обладать самыми лучшими характеристиками: 1.Шумоизоляция – это система уплотнения стеклопакета. В доме будет покой, тишина и уют.

Далее

Домашний уют

Каждый из нас, когда жил с родителями и мечтал о своей собственной новой квартире и домашнем уюте или просто сидя в старой, маленькой и некрасивой квартире мечтал о новой, красивой, светлой и большой квартире.

Далее

Тепло в доме – это главное!

Каждый из нас хочет иметь уютный дом, поэтому мы делаем все, чтобы достичь своей мечты. Но чтобы достичь уюта, нужно долго стараться. Настоящий уют возможен только в родном доме. Но даже если у Вас есть дом, не значит, что...

Далее

Красота вашего дома

Каждому из нас хотелось бы обеспечить красоту и уют в своем доме. И, конечно же, окна играют важную роль в этом процессе, ведь именно от них зависит теплообмен, шумоизоляция, освещенность, да и просто дизайнерская...

Далее

Нестандартные окна на рынке

Не всем нам нравится одинаковые вещи, мебель или обои, всегда хочется чем-то выделить свою индивидуальность. Одним из способов является установка нестандартных металлопластиковых окон.

Далее

Выбор пластиковых окон

В настоящее время выбор пластиковых окон достаточно широк. Для того, чтобы новые окна долгое время радовали своей привлекательностью и отвечали всем необходимым характеристикам необходимо правильно...

Далее

Решение проблемы затухания с фазовым срезом

  1. Первые дни затемнения
  2. Фазорегуляция затемнения
  3. Дилемма цифрового затемнения
  4. Как работает новая технология
  5. Выводы

Технологии | LpR Статья

Эволюция светодиодного освещения с регулируемой яркостью является постоянной темой, и затемнение с фазовым срезом часто является неудовлетворительным. Хотя некоторые недостатки могут быть приемлемы в жилых приложениях, они определенно не приемлемы в профессиональных приложениях. Сценическое освещение, студийное освещение, освещение телевизоров и фильмов устанавливают самые высокие стандарты. Крейг Шарп и Билл Тжина, инженеры-исследователи и проектировщики из CCI Power Supplies LLC, обсуждают, какие разработки помогли преодолеть ограничивающие препятствия и привели к решению, которое также удовлетворяет строгим требованиям.

Крейг Шарп и Билл Тжина, инженеры-исследователи и проектировщики из CCI Power Supplies LLC, обсуждают, какие разработки помогли преодолеть ограничивающие препятствия и привели к решению, которое также удовлетворяет строгим требованиям

(а) Аналоговое управление светодиодами затемнения. (б) Цифровое управление светодиодами затемнения. (c) DimMasterTM управляемый светодиодный диммер

(c) DimMasterTM управляемый светодиодный диммер

(а) Аналоговое управление светодиодами затемнения. (б) Цифровое управление светодиодами затемнения. (c) DimMasterTM управляемый светодиодный диммер

Сценическое освещение всегда было одним из самых прогрессивных и передовых приложений освещения. Примером этого является использование огромного количества различных фильтров для точного отображения цвета или неограниченного уровня освещения от нуля до полной яркости для поддержки различных сцен. Некоторые из этих задач стали проще с помощью светодиодного освещения, но другие, такие как затемнение, стали более сложными и сложными. Поэтому неудивительно, что сценические, студийные, архитектурные и другие высокопроизводительные специалисты по освещению собираются снова поднять занавес на полномасштабном светодиодном затемнении. Этот гигантский скачок недавно стал возможен благодаря внедрению новой технологии затемнения светодиодного блока питания, которая изучается и адаптируется производителями светодиодных ламп и светильников.

Первые дни затемнения

С появлением электрического света необходимость в затемнении была незамедлительной. Было легко выключить свет простым клапаном, когда газовое освещение было правилом. Но эти новые электрические лампы представляли собой проблему. Первый метод, который обычно используется, помещает банки с соленой водой в ряд с лампами. Электроды могут быть сняты для изменения их сопротивления и дросселирования потока тока к лампам. В 1890 году Гранвиль Вудс изобрел диммер безопасности, форму реостата с проволочным сопротивлением (управление потоком), который сохраняется в некоторых установках и по сей день. Оба эти метода генерировали огромное количество тепла и иногда вызывали пожары. В 1933 году General Radio объявило об изобретении Variac (сокращение переменного тока), бесступенчато регулируемого автотрансформатора. Это было серьезным улучшением в технологии диммеров, существенно снижающей расход энергии по сравнению с резистивными диммерами. Однако, как и реостат, это механическое устройство, которое регулируется медленно.

Фазорегуляция затемнения

В 1959 году Джоэл Спира изобрел диммер, управляемый SCR (управляемый кремнием выпрямитель), а год спустя Юджин Алессио анонсировал диммер, управляемый TRIAC (Triode for AC). Эти системы управления на основе тиристоров являются основой технологии диммеров сегодня, хотя IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) используется в некоторых новейших конструкциях диммеров, потому что это более простое устройство для управления и управления.

Все эти устройства работают, обрезая часть каждого полупериода сигнала линии переменного тока. Отрезанное количество измеряется фазовым углом. Полная синусоида имеет длину 360 градусов; полуволна 180 градусов. Если диммер отключается на 90 градусов каждого полупериода, эффективное напряжение, подаваемое на лампу, уменьшается вдвое, потому что остается только одна половина формы сигнала или 180 градусов. Диммеры с фазовым срезом могут работать на переднем крае (прямое смещение фазы) или на заднем крае (обратное сечение фазы) формы сигнала. Прямая фаза среза развивалась естественным образом из-за поведения тиристора. SCR или TRIAC запускается для включения и выключается, когда форма сигнала пересекает нулевое напряжение. Для улучшения характеристик низковольтных галогенных ламп, работающих на электронном трансформаторе, типе импульсного источника питания, было разработано обратное фазовое регулирование яркости.

Давайте рассмотрим некоторые проблемы в управлении светодиодными лампами с помощью диммеров с фазовым срезом, потому что эта технология доминировала на рынке в течение десятилетий, и существует огромная база этих диммеров.

Простые диммеры с фазовой отсечкой соединены последовательно (два провода) с лампой накаливания и могут потреблять энергию для своей электроники только в течение периода, когда линия переменного тока отключена. Это когда на диммере присутствует напряжение. Более сложные диммеры требуют больше энергии для их электроники и имеют дополнительный провод (три провода) для питания их электроники. Светодиодный светильник с регулируемой яркостью имеет только два провода от диммера, чтобы обеспечить питание, без преимущества полного сетевого напряжения, присутствующего во время отрезанной части фазы. Тиристорные диммеры требуют минимального тока нагрузки для правильной работы. Светодиодный светильник с регулируемой яркостью должен обеспечивать этот ток нагрузки даже при низком напряжении в линии, что противоречит повышению эффективности светодиода по сравнению с лампой накаливания.

Из-за этих ограничений светодиодные светильники с диммированием в существующих системах с фазовым отключением были в целом неудовлетворительными. Затемнение ниже 30% яркости было ненадежным. Приспособления включились бы, поскольку управление диммера было продвинуто. Иногда приборы ведут себя беспорядочно, периодически переключаясь между нулем и полной яркостью. Чтобы преодолеть эти ограничения, разработчики технологий обратились к цифровым методам управления светодиодной подсветкой. Во многих областях машиностроения цифровые инновации часто устраняют барьеры на пути улучшения производительности продукта и стоимости приложений. Может ли цифровое решение аналогично
быть написано для светодиодного затемнения?

Дилемма цифрового затемнения

Как диммеры, так и драйверы предъявляют различные требования, которые необходимо соблюдать для обеспечения бесперебойной работы светодиодов. Цифровые диммеры - одна из сложнейших проблем, которую необходимо решить с помощью светодиодных ламп, потому что микропроцессор требует питания, даже когда диммер выключен. Это приводит к небольшому току, обычно около 20 мА, который должен проходить через лампу, когда свет должен быть выключен.

Рисунок 2: Относительная кривая светоотдачи источника питания с цифровым управлением светодиодами не позволяет получить низкочастотную кривую полного диапазона «S», которая характерна для традиционного диммирования накаливания. Это было характерно для попыток затемнения светодиодов

Драйверы должны преобразовать прерывистый сигнал переменного тока от диммера в постоянный сигнал постоянного тока для светодиодов, чтобы излучать постоянный свет, в то же время интерпретируя измененную форму волны до соответствующего уровня затемнения. Другими словами, драйверы должны быть предназначены для интерпретации модулированного сигнала коэффициента заполнения и передачи информации на выходные уровни постоянного тока. При уменьшении угла фазы проводимости выходной ток также должен уменьшаться. Для обеспечения постоянного светового потока требуется балансировка между потребляемым током через сигнал переменного тока, когда он отключается диммером. Хранение энергии в конденсаторах и катушках индуктивности помогает обеспечить питание, когда его нет.

Хранение энергии в конденсаторах и катушках индуктивности помогает обеспечить питание, когда его нет

Рисунок 3: Недавно представленная технология светодиодного затемнения создает кривую «S», которая имитирует световой поток при традиционном освещении лампами накаливания. Важно отметить, что нижний предел затемнения для выходов сцены и переходов тесно эмулируется

Как работает новая технология

Основная задача светодиодного димминга - удовлетворить эстетический взгляд технического художника. Когда речь идет об использовании сценарных и телевизионных светильников с высокой мощностью, технический производитель ищет освещение без мерцания с плавным затемнением от менее 1% до 100%, как если бы это было с лампой накаливания. Это было чрезвычайно трудно достичь до сих пор.

Недавно представленная технология регулировки яркости светодиодного источника питания, называемая DimMasterTM, совместима с фазовым регулированием яркости, резистивным или автоматическим трансформатором напряжения линии диммирования. Соотношение между сигналами ШИМ и эффективным напряжением в сети определяется в микропроцессорном программировании для получения желаемой кривой диммирования.

Когда регулятор яркости линии переменного тока установлен на низкую яркость, эффективное напряжение, подаваемое на прибор, является низким. Из-за этого источник питания в диммируемом светильнике переменного тока должен работать до крайне низкого входного напряжения. Он также должен обеспечивать минимальную нагрузку на диммеры с тиристорными фазовыми выключателями, иначе они будут работать неправильно. Еще одна проблема заключается в подавлении электромагнитных помех от импульсного источника питания, не вызывая обзвона тока линии переменного тока, что также может привести к неисправности тиристорных фазовых диммеров. Часто эта неисправность проявляется как стробирование или пульсация, или иногда яркость меняется беспорядочно, как мерцание свечи. Новая технология регулировки яркости светодиодного источника питания включает в себя внешний интерфейс с коррекцией коэффициента мощности и соответствующий фильтр электромагнитных помех, разработанный специально для этого применения. Он работает при крайне низком входном напряжении и представляет собой подходящую нагрузку для диммеров с фазовым срезом даже при узких углах проводимости, необходимых для настроек низкой яркости, и в то же время соответствует ограничениям FCC для класса проводимых излучений.

Особое раздражающее поведение некоторых светодиодных светильников с регулируемой яркостью переменного тока называется включением попкорна. При увеличении яркости диммера приборы включаются на разных уровнях и в разное время, создавая эффект попкорна. В новом технологическом подходе сначала запускается отдельный источник питания управления, затем микропроцессор контролирует линию переменного тока, чтобы определить, когда начнут работать выходы ШИМ. Эта последовательность не так зависит от настройки диммера или времени запуска основного источника питания, что эффективно исключает включение попкорна.

Для высококачественных светодиодных светильников совместимость с видеокамерами также является серьезной проблемой. Некоторые диммируемые светильники управляют током светодиодов, генерируя импульс импульсов от драйвера светодиодов, что вызывает мерцание яркости видеодисплеев. Другие светодиодные светильники переключаются непрерывно, но на относительно низкой частоте, что хорошо для эффективности, но вызывает эффект жалюзи из-за светлых и темных горизонтальных полос на видеоэкране. В качестве альтернативы, выход PWM новой технологии представляет непрерывный поток импульсов с частотой, достаточно высокой, чтобы исключить эффект жалюзи, но не настолько высокой, чтобы снизить эффективность.

Рисунки 4a-c: (a) Светодиод с аналоговым управлением. (б) Цифровое управление светодиодами затемнения. (c) DimMasterTM управляемый светодиодный диммер

В первых источниках света с регулируемой яркостью светодиодов использовался аналоговый подход управления (рис. 4а). Они распознали выпрямленное значение постоянного тока линейного напряжения и использовали его для непосредственного управления выходным током импульсного источника питания. Наиболее распространенной топологией для ступени DC-DC является обратная связь, поскольку она является хорошим выбором при низкой стоимости при низкой мощности и может также обеспечивать коррекцию коэффициента мощности, как на одной ступени. Это все еще популярный подход для ориентированного на потребителя светодиодного освещения. Часто диапазон затемнения ограничен, и цвет света смещается по мере уменьшения тока на светодиодах.

Наряду с более мощным светодиодным освещением появилась потребность в улучшенных характеристиках затемнения. Были разработаны аналоговые регуляторы для постоянного тока, светодиодные драйверы ШИМ, которые повышали эффективность и устраняли смещение цвета при изменении яркости. Были разработаны цифровые средства управления, которые генерируют сигнал ШИМ после расчета угла проводимости по измеренным параметрам линейного напряжения (рис. 4б). При таком подходе характеристики диммирования могут быть точно отрегулированы, но искажение формы волны напряжения и переходных процессов на линии переменного тока может нарушить настройку яркости. Измерение длительности проводимости является привлекательным, потому что это легко реализовать в микропроцессорной программе. Однако это измерение чувствительно к частоте, и оно не может определить настройку яркости нерегулируемых диммеров.

Новая технология питания светодиодов использует гибридный подход к измерению эффективного напряжения сети, который не зависит от непосредственного измерения длительности проводимости (Рисунок 4c). Новый подход объединяет абсолютное значение формы волны напряжения сети переменного тока и затем измеряет результат, чтобы определить настройку диммера. Подход совместим со всеми формами диммирования с управлением по линии переменного тока. Если вам случится использовать банки с соленой водой в качестве диммера, это тоже подойдет.

Выводы

Тщательно эмулируя режим диммирования лампы накаливания, улучшенная технология диммирования источников питания светодиодов позволит тем, кто работает в театральном, сценическом и телевизионном мире, беспрепятственно смешивать свое освещение, генерируемое по-разному, и переходить от лампы накаливания к светодиоду в течение затрачиваемого времени.

Владельцы объектов и режиссеры могут постепенно и с минимальными затратами переоборудовать свои системы накаливания в светодиодные, без потери качества освещения. Полнофункциональный, высокопроизводительный светодиодный диммер собирается занять центральное место.